convertidor frecuencia tension

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Electronique > Ralisations > Convertisseurs > Convertisseur Frquence / Tension 001Dernire mise jour : 24/11/2008

PrsentationCe montage, bas sur l'utilisation d'un LM331, assure la conversion de la frquence d'un signal priodique en une tension continue. Le "taux de conversion" est de 1 volt par KHz : une frquence de 1 KHz correspond une tension de 1V, et une frquence de 4 KHz correspond une tension de 4V. Ce montage peut permettre de transmettre une valeur fixe ou qui bouge trs lentement (tension issue d'un capteur de temprature par exemple), sur un support qui ne le permet pas ou qui le permet trs difficilement : transformateur, transmetteur sans fil, fibre optique ou optocoupleur par exemple. Bien entendu, tout autre usage est permis, du moment que les variations de la tension convertir ne sont pas trop rapides. Ce schma est complmentaire de celui prsent la page Convertisseur Tension / Frquence 001.

Le schmaQuestion complexit, c'est du mme tonneau que le montage LM331 oprant dans le sens inverse.

Calcul de la tension de sortie

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La tension de sortie est fonction de la frquence d'entre, selon la formule suivante : Vout = Fin * 2.09 * (R9 / (R7 + RV2)) * R8 * C3 (valeur des rsistances et potentiomtre en ohms, et valeur du condensateur en farads) Exemple 1 : Fin = 10 KHz (pot RV2 rgl 2K2) Vout = 10000 * 2.09 * (100000 / (12000 + 2200)) * 6800 * 0.00000001 Vout = 10,00 V Exemple 2 : Fin = 4 KHz (pot RV2 rgl 2K2) Vout = 4000 * 2.09 * (100000 / (12000 + 2200)) * 6800 * 0.00000001 Vout = 4,00

Modification de la fonction de transfertVous souhaitez maintenant produire une variation de 10 V en sortie pour une frquence d'entre max de 100 Hz (1 V pour 10 Hz). La formule donne prcdement s'applique toujours, et comme le condensateur C3 est un des composants prenant part dans la formule, on peut se contenter d'en modifier sa valeur dans un rapport de 100. De 10 nF, il passe ainsi 1 uF. Exemple 1 : Fin = 100 Hz (pot RV2 rgl 2K2) Vout = 100 * 2.09 * (100000 / (12000 + 2200)) * 6800 * 0.000001 Vout = 10,00 V

Tests (pour plage 10 KHz)Le graphe qui suit montre le rsultat obtenu avec un LM331 cabl en convertisseur tension / frquence (schma de la page Convertisseur Tension / Frquence 001), l'entre duquel on applique une tension d'entre Vin - courbe verte sur le graphe, et qui est immdiatement suivi d'un LM331 cabl en convertisseur frquence / tension (schma de cette page), sa tension de sortie Vout tant visualise par la courbe rouge. Comme je ne dispose pas d'un moyen simple pour faire une mesure et un enregistrement rels, vous devrez vous contenter de rsultats thoriques de simulation, qui rendent cependant suffisement compte de la ralit.

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Pour ce premier test, la variation de la tension d'entre est linaire et forme une dent de scie, montant en une demi-seconde et descendant sur la mme dure. Puis la tension remonte 4 V et reste cette valeur. On note un petit accident dans le creux aprs la premire seconde, que je ne sais pas expliquer, car le "suivi" est bon avec une tension de valeur fixe de mmes valeurs. Le test suivant montre ce que l'on obtient avec une sinus de frquence 1 Hz et d'amplitude 8 V crte crte pose sur une composante continue de 5 V.

A part le dmarrage o tous les condensateurs sont dchargs, le suivi de la tension d'entre est bon. Et voici ce que cela donne si on pousse la frquence du signal d'entre prcdent 5 Hz.

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L, on ne peut pas vraiment dire que le transfert du signal est formidable...

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